KR100576557B1 - 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치 - Google Patents

열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치 Download PDF

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이동건
김미숙
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(주)티알이엔씨
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Abstract

본 발명은 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공기를 실외로 배출시키는 동시에 실외 공기를 실내 공기와 열교환시킨 후 실내로 유입시키는 열교환 환기장치 내에 열전소자를 구비하여 냉난방 효율을 향상시키며 또한 열전소자의 특성상 일측으로 발생되는 흡열 내지 방열에 반대되는 타측의 방열 내지 흡열을 촉진시킬 수 있도록 함으로써 냉난방 효율의 향상과 더불어, 실외로 배출되는 실내 공기의 활용을 보다 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 통상의 구동 전원 외에 다양한 보조에너지에 의한 전원공급체계를 구비한 친환경적이며 에너지 효율이 향상되는 것을 특징으로 한다.
열전소자, 펠티에효과, 제1열전달부, 제2열전달부, 온도제어장치

Description

열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치{HEAT EXCHANGING VENTILATOR WITH THERMOELECTRIC ELEMENT}
도 1은 종래의 열교환 환기장치를 나타낸 종단면 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시례에 의한 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치의 종단면 개념도,
도 3은 도 2의 제1열전달부의 사시도 및 결합 상태도,
도 4는 도 2의 열전소자의 종단면도,
도 5는 도 2의 제2열전달부의 사시도 및 결합 상태도,
도 6은 도 2의 열교환 환기장치에 제어장치가 구비된 상태의 종단면 개념도,
도 7은 보조에너지원에 의한 전원 공급의 흐름을 나타낸 블록도.
＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞
100 : 열전소자 110 : 금속판
111 : 상판 112 : 하판
120 : 열전반도체 200 : 제1열전달부
210 : 제1연결판 220 : 제1전열부
221,321 : 격판
300 : 제2열전달부 310 : 제2연결판
320 : 제2전열부 400 : 구획벽
500 : 온도제어장치 510 : 온도센서
520 : 전원인가부 600 : 전원공급장치
610 : 보조에너지 집진장치 620 : 보조에너지 충전장치
본 발명은 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 공기를 실외로 배출시키는 동시에 실외 공기를 실내 공기와 열교환시킨 후 실내로 유입시키는 열교환 환기장치 내에 열전소자를 구비하여 냉난방 효율을 향상시키며 또한 열전소자의 특성상 일측으로 발생되는 흡열 내지 방열에 반대되는 타측의 방열 내지 흡열을 촉진시킬 수 있도록 하는 친환경적이며 에너지 효율이 향상되도록 하는 열교환 환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 환기장치는 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 실외로 배출시키는 것이나, 실내의 공기만을 강제로 배출시키는 경우 실내의 냉기 또는 열기가 별도의 여과 없이 외부로 배출되며, 더불어 실외 공기가 문이나 창틈 등을 통하여 열교환 없이 유입됨으로써 실내를 냉방 또는 난방하기 위한 경비가 많이 소요되는 폐 단이 발생하였다.
또한 실내를 밀폐시킨 상태에서 실내 공기만을 실외로 배출시킬 경우 외부의 신선한 공기 유입이 차단되어 실내의 산소결핍현상이 발생될 수 있을 뿐만 아니라 실내 공기의 습도 조절에도 어려움이 많아 실내에 생활하는 사람들에게 불쾌감을 주게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 실내 공기를 배출시키는 동시에 실외 공기를 실내 공기와 열교환시킨 후 실내로 유입시키는 열교환 환기장치가 제시되었다.
본 명세서와 일체화된 종래의 기술로서, 본 출원인이 선출원한 대한민국 등록실용신안 제20-0402679호(2005.11.28자 등록)"열교환 환기장치"도 이러한 열교환 환기장치의 일종이다.
먼저, 일반적인 열교환 환기장치를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 열교환 환기장치의 종단면 개념도로서, 열교환 환기장치 본체 내에는 실외기통로(10)과 실내기통로(20)이 형성되어 있으며, 실외기통로(10)은 실외기통로(11)과 실외기통로(12)로 양분되며, 실내기통로(20)은 실내기통로(21)과 실내기통로(22)로 양분되게 형성되어 있다.
실내 공기는 실내기 흡입구(23), 실내기통로(21), 열교환기(30), 실내기통로(22), 실내기 송풍기(25), 실내기 배출구(24)를 거쳐 실외로 배출된다.
실내 공기의 유로는 도 1에서 백색 화살표로 도시하였다.
이에 반해 실외 공기는 실외기 흡입구(13), 실외기통로(11), 열교환기(30), 실외기통로(12), 실외기 송풍기(15), 실외기 배출구(14)를 거쳐 실내로 유입된다.
실외 공기의 유로는 도 1에서 흑색 화살표로 도시하였다.
실내기 흡입구(23), 실내기 배출구(24), 실외기 흡입구(13), 실외기 배출구 (14)는 별도의 연결장치 없이 직접 실내 또는 실외의 공기를 흡입 또는 배출할 수도 있지만, 통상적으로 덕트와 연결되어 실내 또는 실외의 공기를 흡입 또는 배출한다.
열교환기(30)는 통상적으로 플레이트형 전열 교환기를 사용하며, 전열 교환이란 현열 교환과 잠열 교환을 통하여 열교환 하는 것을 말한다. 다만 경우에 따라서는 현열 교환 및 잠열 교환중 어는 하나 만에 의해서 열을 교환할 수 있다.
그러나 상기의 열교환 환기장치는 실내 공기가 열교환기를 통과시에 실외 공기와 열교환된 이후에도 여전히 냉방열 또는 난방열을 함유한 채 실외로 배출되어 진다는 아쉬움이 상존하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 안출한 것으로서, 실내공기를 실외로 배출시키는 동시에 실외 공기를 실내 공기와 열교환시킨 후 실내로 유입시키는 열교환기의 내부에 열전소자를 구비하여 흡열 또는 방열에 의해 열효율을 향상시키는 동시에 실내기통로 및 실외기통로에 각각 제1열전달부와 제2열전달부를 마련함으로써 열전소자의 일측에서 발생되는 흡열이나 방열과는 역으로 발생되는 타측에서의 방열이나 흡열에 의하여 열전소자의 성능 향상을 촉진함으로써 열교환기의 열효율과 열전소자의 성능 발휘를 보다 향상시키고자 함에 그 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 일단에 실내 공기가 유입되는 실내기 흡입구가 형성되며 타단에 실내 공기가 배출되는 실내기 배출구가 형성되는 실내기 통로 및 일단에 실외 공기가 배출되는 실외기 배출구가 형성되며 타단에 실외 공기가 유입되는 실외기 흡입구가 형성되며, 중간부에서 상기 실내기통로와 교차되는 실외기통로가 형성되는 본체 ; 상기 실내기통로에 마련되는 실내기 송풍기 ; 상기 실외기통로에 마련되는 실외기 송풍기 ;및 상기 실외기통로와 상기 실내기통로가 교차되는 부위에 마련되어, 상기 실내기통로로 유입된 실내 공기와 상기 실외기통로로 유입된 실외 공기를 열교환시키는 열교환기 ;를 포함하여 이루어지는 열교환 환기장치에 있어서 : 상기 열교환기에 근접되게 상기 실외기통로에 마련되어, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 인가방향에 따라 한쪽 접합부에서는 흡열작용을 하고, 반대쪽 접합부에서는 발열작용을 하며, 전류의 흐름을 그 반대로 하면 흡열과 발열 작용이 반대로 되는 펠티에 효과를 이용한 열전소자 ;와,상기 열전소자가 상면으로 마련되는 제1연결판과, 상기 제1연결판의 어느 한 면으로 부착되어 상기 열교환기와 근접된 상기 실내기통로에 마련되는 제1전열부로 이루어지는 제1열전달부 ;와, 상기 열전소자의 상측으로 마련되는 제2연결판과, 상기 제2연결판의 어느 한 면으로 부착된 제2전열부로 이루어지는 제2열전달부 ;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 제1연결판과 상기 열교환기 사이에 마련되어 실내 공기와 실외 공기의 혼합을 방지하는 구획벽이 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 제1열전달부의 제1전열부는 일정간격으로 상기 제1연결 판의 어느 한 면에 부착된 다수의 격판으로 구성되며, 상기 제2열전달부의 제2전열부는 일정간격으로 상기 제2연결판의 어느 한 면에 부착된 다수의 격판으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 실내기 흡입구와 실외기 배출구의 입구에 각각 부착되어 상기 실내기 및 실외기의 온도를 감지하는 온도센서 ;와, 상기 온도센서의 감지되는 온도에 따라 상기 열전소자에 공급되는 전류의 량과 방향을 제어하는 전원인가부 ;로 이루어지는 온도제어장치가 마련되는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 에너지 절약형 열교환 환기장치는 : 다양한 보조 에너지원의 확보가 가능한 보조에너지 집진장치 ; 보조에너지 집진장치에 연결되어 상기 보조에너지 집진장치에서 전달된 보조에너지를 충전하는 보조에너지 충전장치 ; 및 통상의 전원과 상기 보조에너지 충전장치에서 얻어지는 전원에 의해 상기 실내기 송풍기와 상기 실외기 송풍기 및 상기 온도제어장치에 전원을 공급하는 전원공급장치 ;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
먼저, 본 발명에 이용되는 펠티에 효과를 이용한 열전소자에 대해 살펴보기로 한다.
펠티에 효과를 이용한 열전소자(熱電素子)란 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 인가방향에 따라 한쪽 면에서는 흡열작용을 하고, 반대쪽 면에서는 발열작용을 하며, 전류의 흐름을 그 반대로 하면 흡열과 발열 작용이 반대로 되는 것으로서 열전소자의 전류흐름을 제어하여 냉방은 물론 난방도 용이하게 실시할 수 있는 것이다.
보다 구체화하면 2종의 서로 다른 금속을 결합시키거나 또는 n형 반도체와 p형 반도체를 상호 접합시켜서 이루어진 펠티에 소자를 이용하는 것으로, 펠티에 소자에 직류전류를 가하면 양 금속표면에서 흡열반응과 방열반응이 일어나는 특성을 이용한 것으로서, 열전소자의 흡열부위는 주위 공간을 냉각시킬 수 있으며, 반대로 방열 부위는 주위공간의 온도를 상승시키게 할 수 있다.
상기 펠티에 소자란 전류에 의해 열의 흡수 또는 발생이 생기는 현상인 펠티에효과를 이용한 것으로서, 펠티에효과(Peltier effect)란 두 종류의 금속을 접속하여 전류가 흐를 때 두 금속의 접합부에서 열의 발생 또는 흡수가 일어나는 현상으로서 펠티에가 발견한 열전현상(熱電現象)이다. 이것은 이종(異種)인 금속에서는 금속 내의 전자의 퍼텐셜에너지에 차가 있기 때문에 퍼텐셜에너지가 낮은 상태에 있는 금속으로부터 높은 상태에 있는 금속으로 전자를 운반하는 데는, 외부로부터 에너지를 얻어야 할 필요가 있으므로 접점에서 열에너지를 빼앗기고, 반대의 경우에는 열에너지가 방출되게 되는 것이다.
한편, 기존의 펠티에 효과를 이용한 열전소자를 응용한 제품들의 경우 흡열 또는 방열 효과를 이용할 경우 이용하는 반대측에는 열전달판 외에 별도의 모터 부착 팬을 장착하여 이용측의 효율을 높이게 된다. 특히 흡열을 이용할 경우 반대측의 방열이 효율적으로 일어나지 않으면 흡열 효과의 저하가 발생된다는 점에서 방열을 위한 모터 부착 팬이 반드시 부착되어야 하는 상황이다.
이에 대하여 본 발명은 이용하는 측의 반대측의 방열 또는 흡열을 효율적으로 달성함으로서 열전소자의 효율을 높인다는 점에 큰 특징이 있다.
이하 본 발명에 의한 일 실시례에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 의한 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치의 종단면 개념도이며, 도 3는 도 2의 제1열전달부의 사시도 및 결합 상태도이며, 도 4는 도 2의 열전소자의 종단면도이며, 도 5는 도 2의 제2열전달부의 사시도 및 결합 상태도이며, 도 6은 도 2의 열교환 환기장치에 제어장치가 구비된 상태의 종단면 개념도이며, 도 7은 보조에너지원에 의한 전원 공급의 흐름을 나타낸 블록도이다.
먼저, 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치에 대해 설명한다.
열교환 환기장치 본체 내에는 실외기통로(10)과 실내기통로(20)이 형성되어 있으며, 실외기통로(10)은 실외기통로(11)과 실외기통로(12)로 양분되며, 실내기통로(20)은 실내기통로(21)과 실내기통로(22)로 양분되게 형성되어 있다.
실내 공기는 실내에서부터 실내기 흡입구(23), 실내기통로(21), 열교환기(30), 실내기통로(22), 실내기 송풍기(25), 실내기 배출구(24)를 거쳐 실외로 배출된다.
실내 공기의 유로는 백색 화살표로 도시하였다.
이에 반해 실외 공기는 실외에서 실외기 흡입구(13), 실외기통로(11), 열교환기(30), 실외기통로(12), 실외기 송풍기(15), 실외기 배출구(14)를 거쳐 실내로 유입된다.
실외 공기의 유로는 흑색 화살표로 도시하였다.
실내기 흡입구(23), 실내기 배출구(24), 실외기 흡입구(13), 실외기 배출구 (14)는 별도의 연결장치 없이 직접 실내 또는 실외의 공기를 흡입 또는 배출할 수도 있지만, 통상적으로 덕트와 연결되어 실내 또는 실외의 공기를 흡입 또는 배출한다.
열교환기(30)에 대한 실외 공기 유입 방향의 통로는 실외기통로(11, 12)가 해당되며, 열교환기(30)에 대한 실내 공기 유입 방향의 통로는 실내기통로(21, 22)가 해당된다.
열교환기(30)의 실외기 배출구(14) 방향의 실외기통로(12)에는 열교환기(30)에 근접되게 열전소자(100)가 마련된다.
본 실시례에서는 열교환기(30)를 통과한 실외 공기에 열을 전달하기 위해 실외기 배출구(14) 방향으로 열전소자(100)가 설치되었으나, 열교환기를 경유하기 전의 실외 공기에도 전열이 가능하도록 실외기 흡입구(13) 방향의 실외기통로(11)에의 설치도 가능하다. 물론 열효율 측면에서는 상기의 일 실시례와 같이 실외기 배출구(14) 방향의 실외기통로(12)에 열전소자(100)가 마련됨이 바람직하다.
열전소자(100)는 접속된 두 종류의 금속으로 통과되는 전류에 의해 일측은 흡열이 되고 타측은 방열이 된다.
열전소자(100)는 접속된 두 종류의 금속으로 통과되는 전류의 량과 방향에 의해 흡열과 방열의 위치가 변경 가능한 펠티에효과를 이용한 것이다.
열전소자(100)는 도 4에서와 같이 각각 상측과 하측으로 두 종류의 금속판(110)이 접속되어 있는 상판(111)과 하판(112)이 마련된다.
상기 상판(111)과 하판(112)의 사이에는 열전반도체(120)가 구비되어 있다.
열전소자(100)의 하측에는 제1열전달부(200)가 마련된다.
제1열전달부(200)는 제1연결판(210)과 제1전열부(220)로 형성되어 있다.
제1연결판(210)과 제1전열부(220)의 재질은 열전도율이 높은 소재를 사용한다.
제1연결판(210)의 상면에는 열전소자(100)가 마련되어 열전소자(100)의 흡열 혹은 방열을 수용하며 제1전열부(220)로 열을 전도하게 된다.
제1전열부(220)는 일정간격으로 제1연결판(210)의 상면에 부착되며, 본 실시례에서는 도 3에서와 같이 다수의 박판 형태의 격판(221)으로 형성된다.
그러나 상기 제1전열부(220)는 본 실시례의 경우와 같이 다수의 격판(221)으로만 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 형성할 수 있다.
제1전열부(220)는 열교환기(30)와 근접되게 실내기통로(22) 내에 마련되며, 본 실시례에서는 실내기 배출구(24) 방향의 실내기통로(22)에 마련된다.
그러나 제1전열부(220)는 상기 열전소자(100)가 실외기 흡입구(13) 방향의 실외기통로(11)에 마련되는 경우에는 열전소자(100)와의 연결 형태상 실내기 흡입구(23) 방향의 실내기통로(21)에 마련되는 것도 가능할 것이다.
제1열전달부(200)는 실내기 배출구(24)로 배출되는 실내 공기의 냉기를 이용하여 열전소자(100)에서 배출되는 방열을 흡수할 수 있으며, 또는 실내 공기의 온기를 이용하여 열전소자(100)의 흡열을 촉진할 수 있다.
제2열전달부(300)는 제2연결판(310)과 제2전열부(320)로 형성된다.
제2연결판(310)과 제2전열부(320)의 재질은 열전도율이 높은 소재를 사용한 다.
제2연결판(310)은 실외기 배출구(14)의 실외기통로(12)에 마련되며 열전소자(100)의 상측으로 부착된다.
제2전열부(320)는 도 5에서와 같이 제2연결판(310)의 상면에 일정 간격으로 부착된 다수의 박막 형태의 격판(321)으로 이루어진다.
그러나 제2전열부(320)는 상기 제1전열부(220)와 마찬가지로 다수의 격판(321)으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
열전소자(100)의 상측으로 마련된 제2열전달부(300)는 실내의 난방시에 열전소자(100)로부터 배출되는 방열을 실외기 배출구(14)를 통해 실내로 공급하는 실외 공기에 공급을 함으로써 난방효과를 상승시킨다.
또한 실내의 냉방시에는 열전소자(100)로 흡입되는 흡열에 의해 주위 공기를 냉각시킴으로써 실외기 배출구(14)를 통해 실내로 공급하는 실외 공기의 냉방효과를 상승시킨다.
열교환기(30)와 제1열전달부(200)의 사이에는 구획벽(400)이 마련된다.
구획벽(400)은 실내기통로(22) 구역의 실내 공기와 실외기통로(12)의 실외 공기가 혼합되는 것을 방지할 수 있도록 열교환기(30)와 제1연결판(210)의 사이에 마련된다.
구획벽(400)의 형상은 기본적으로 평판형태이며, 재질은 연질의 고무가 사용될 수 있지만, 그 형상 및 재질은 열교환 장치의 형태에 따라 다양하게 변형 가능하다.
열교환기(30)에는 도 6에서와 같이 온도제어장치(500)가 구비되어 흡입 및 배출온도를 감지함으로써 ON/OFF 또는 비례제어에 의해 설정된 수준에 적합하도록 열효율을 향상하게 된다.
온도제어장치(500)는 온도센서(510)와 전원인가부(520)로 이루어진다.
온도센서(510)는 실내기 흡입구(23)와 실외기 배출구(14)의 입구에 각각 부착되어 실내기와 실외기의 온도를 감지하여 전원인가부(520)로 상기 정보를 전송한다.
전원인가부(520)는 열전소자(100)와 연결되어 온도센서(510)를 통해 감지되는 온도에 따라 열전소자(100)로 공급되는 전류의 량과 방향을 제어한다.
본 발명의 일 실시례에 의한 열교환 환기장치는 통상의 상용 전원 외에 보조 에너지원에 의한 전원의 공급도 가능하다.
상기 보조에너지원으로서는 태양열, 풍력, 지열, 심야전력 등이 이용될 수 있다.
열교환 환기장치에는 보조에너지를 확보하기 위한 보조에너지 집진장치(610)가 연결된다.
대표적인 보조에너지 집진장치(610)로는 태양열 집진장치가 언급될 수 있다.
도 7에서와 같이 보조에너지 집진장치(610)에는 보조에너지 충전장치(620)가 연결되어, 보조에너지 충전장치(620)에 보조에너지를 충전하게 된다.
보조에너지 충전장치(620)에서 얻어지는 전원은 상용 전원과 함께 전원공급장치(600)로 공급된다.
전원공급장치(600)는 보조에너지 충전장치(620)의 상태에 따라 통상의 상용전원과 보조에너지원을 겸용으로 하여 실내기 송풍기(25), 실외기 송풍기(25) 및 온도제어장치(500)에 전원을 공급한다.
전원공급장치(600)와 온도제어장치(500)는 일체화되어 마련될 수 있다.
보조에너지 집진장치(610), 보조에너지 충전장치(620), 전원공급장치(600), 온도제어장치(500), 열교환기(30)는 하나로 일체화되거나, 몇 개의 요소로 모듈화 되거나, 각 요소가 분리된 개별 형태로도 마련될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 일 실시례에 따른 작용을 설명하기로 한다.
상기 열교환 환기장치는 열교환기(30)에 근접된 실외기통로(11, 12)에 열전소자(100)가 구비되어 있고, 열전소자(100)에는 전원인가부(520)가 연결되어 전류가 공급된다.
열전소자(100)에 흐르는 전류의 방향과 량은 전원인가부(520)에 의하여 제어되며, 상기 열전소자(100)에 전류가 흐르게 되면, 상기 전류의 방향에 의해 열전소자(100)의 일측은 방열이 되며 타측은 흡열 작용이 발생한다.
실내를 냉방하고 있는지 혹은 실내를 난방하고 있는지에 따라 열전소자(100)의 상측에서는 흡열 또는 방열 중 어느 하나를 선택적으로 하게 된다. 즉 냉방시에는 주위 열을 흡수하는 흡열작용을 일으키며, 난방시에는 주위에 열을 공급하는 방열작용을 일으킨다.
먼저 실내 냉방의 경우를 살펴본다.
상기에서 언급된 바와 같이 실내 냉방의 경우에는 열전소자(100)의 상측에서는 전류의 흐름에 의해 흡열작용이 발생된다.
흡열작용이 발생되면 열전소자(100)의 상측으로 마련된 제2열전달부(300)는 제2연결판(310)과 제2전열부(320)를 이루는 다수의 격판(321)에 의해 주위의 열을 흡수하게 되며, 이에 의해 제2전열부(320)를 통과하는 실외 공기는 냉각되어 실내로 공급되게 된다.
이때 열전소자(100)의 하측에서는 상측과 반대로 방열작용이 발생되어 주위로 열을 방출하게 되며, 상기 방출열은 열전소자(100)의 하측에 마련된 제1연결판(210)에 흡수되며, 흡수된 열은 제1연결판(210)의 상면으로 부착된 제1전열부(220)로 이동한다.
이동된 열은 열교환기(30)를 통과하여 실내기 배출구(24) 쪽의 실내기통로(22)로 나온 실내 공기에 의해 냉각되게 되어 열전소자의 효율을 향상시키게 된다.
다음으로 실내 난방의 경우를 살펴본다.
난방의 경우는 냉방과는 반대로 이루어지는 것으로서, 열전소자(100)의 상측에서는 전류의 흐름에 의해 발열작용이 발생된다.
발열작용이 발생되면 열전소자(100)의 상측으로 마련된 제2열전달부(300)는 제2연결판(310)과 제2전열부(320)를 이루는 다수의 격판(321)에 의해 주위에 열을 방출하게 되며, 이에 의해 제2전열부(320)를 통과하는 실외 공기는 가열되게 되어 실내로 공급되는 실외 공기가 난방되게 된다.
이때 열전소자(100)의 하측에서는 상측과 반대로 흡열작용이 발생되어 주위 의 열을 흡수하여 냉각되며, 이때 제1연결판(210)의 상면으로 부착된 제1전열부(220)를 통하여 실내기 배출구(24) 쪽의 실내기통로(22)로 나온 실내 공기로부터 열을 흡수하게 된다. 따라서 실내 난방의 경우에도 열전소자의 흡열과 방열이 원활히 이루어짐으로써 실내로 공급되는 실외 공기가 더욱 따뜻하게 공급될 수 있을 뿐만 아니라, 열전소자의 효율을 상승시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 열교환 환기장치 내에 열전소자를 마련함으로써 냉난방 효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 열전소자의 특성상 발생하는 흡열과 방열의 처리를 간편하게 할 수 있는 장치를 마련함으로써 열효율이 향상되는 실용적이면서도 편리한 사용을 가능하게 하는 장치이며, 통상의 구동 전원 외에도 다양한 보조에너지에 의한 전원공급을 할 수 있도록 함으로써 환경 친화적이면서도 경제적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.
특히 종전의 펠티에 효과를 이용한 열전소자를 응용한 제품들이 이용하는 측의 반대측에 흡열 또는 방열을 위한 장치들(특히 방열을 위한 모터 장착 팬)을 마 련되어야 함에 반하여 본 발명은 이용하는 측의 반대측의 방열 또는 흡열을 배출되는 실내공기를 통하여 효율적으로 달성함으로서 열전소자의 효율을 높일 수 있다.

Claims (5)

  1. 일단에 실내 공기가 유입되는 실내기 흡입구가 형성되며 타단에 실내 공기가 배출되는 실내기 배출구가 형성되는 실내기 통로 및 일단에 실외 공기가 배출되는 실외기 배출구가 형성되며 타단에 실외 공기가 유입되는 실외기 흡입구가 형성되며, 중간부에서 상기 실내기통로와 교차되는 실외기통로가 형성되는 본체 ;
    상기 실내기통로에 마련되는 실내기 송풍기 ;
    상기 실외기통로에 마련되는 실외기 송풍기 ;및
    상기 실외기통로와 상기 실내기통로가 교차되는 부위에 마련되어, 상기 실내기통로로 유입된 실내 공기와 상기 실외기통로로 유입된 실외 공기를 열교환시키는 열교환기 ;를 포함하여 이루어지는 열교환 환기장치에 있어서 :
    상기 열교환기에 근접되게 상기 실외기통로에 마련되는 펠티에 효과를 이용한 열전소자 ;와,
    상기 열전소자가 상면으로 마련되는 제1연결판과, 상기 제1연결판의 어느 한 면으로 부착되어 상기 열교환기와 근접된 상기 실내기통로에 마련되는 제1전열부로 이루어지는 제1열전달부 ;와,
    상기 열전소자의 상측으로 마련되는 제2연결판과, 상기 제2연결판의 어느 한 면으로 부착된 제2전열부로 이루어지는 제2열전달부 ;를 포함하여 이루어진 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1연결판과 상기 열교환기 사이에 마련되어 실내 공기와 실외 공기의 혼합을 방지하는 구획벽이 마련되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1열전달부의 제1전열부는 상기 제1연결판의 어느 한 면에 부착된 다수의 격판으로 구성되며, 상기 제2열전달부의 제2전열부는 상기 제2연결판의 어느 한 면에 부착된 다수의 격판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 실내기 흡입구와 실외기 배출구의 입구에 각각 부착되어 상기 실내기 및 실외기의 온도를 감지하는 온도센서 ;와,
    상기 온도센서의 감지되는 온도에 따라 상기 열전소자에 공급되는 전류의 량과 방향을 제어하는 전원인가부 ;로 이루어지는 온도제어장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에너지 절약형 열교환 환기장치는 :
    다양한 보조 에너지원의 확보가 가능한 보조에너지 집진장치 ;
    보조에너지 집진장치에 연결되어 상기 보조에너지 집진장치에서 전달된 보조에너지를 충전하는 보조에너지 충전장치 ; 및
    통상의 전원과 상기 보조에너지 충전장치에서 얻어지는 전원에 의해 상기 실내기 송풍기와 상기 실외기 송풍기 및 상기 온도제어장치에 전원을 공급하는 전원공급장치 ;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 에너지 절약형 열교환 환기장치.
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